詳解RFID電子標籤的分類(按照頻率高低劃分)

RFID電子標籤種類繁多,每種不同的標籤,都有自己不同的特點,也有著各自不同的應用場景。RFID電子標籤由耦合元件及芯片組成,每個RFID標籤具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象。工作在不同頻段或頻點上的電子標籤具有不同的特點。電子標籤的工作頻率不僅決定著射頻識別系統工作原理(電感耦合還是電磁耦合)、識別距離,還決定著電子標籤及讀寫器實現的難易程度和設備的成本。

詳解RFID電子標籤的分類(按照頻率高低劃分)

RFID電子標籤按照頻率的高低可以劃分為以下6種類別:

(1)低/高頻

低/高頻系統一般其工作頻率《30MHz,典型的工作頻率有125kHz、225kHz、13.56MHz(非接觸式IC卡——射頻卡的工作頻率)等。基於這些頻點的射頻識別系統一般都有相應的國際標準,其基本特點是:電子標籤的成本較低、標籤內保存的數據量較少、閱讀距離較短(無源情況,典型閱讀距離為10cm),閱讀天線方向性不強等。

低頻標籤的典型應用有:動物識別、容器識別、工具識別、電子閉鎖防盜(帶有內置應答器的汽車鑰匙)等。與低頻標籤相關的國際標準有:ISO11784/11785(用於動物識別)、ISO18000-2(125-135 kHz)。低頻標籤有多種外觀形式,應用於動物識別的低頻標籤外觀有:項圈式、耳牌式、注射式、藥丸式等。

高頻電子標籤一般也採用無源方式,也是通過電感(磁)耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。標籤與閱讀器進行數據交換時,標籤必須位於閱讀器天線輻射的近場區內。標籤的讀寫距離一般小於1米(最大讀取距離為1.5米)。高頻標籤由於可方便地做成卡狀,典型應用包括:電子車票、電子身份證、電子閉鎖防盜(電子遙控門鎖控制器)等。高頻相關的國際標準有:ISO14443、ISO15693、ISO18000-3(13.56MHz)等。

(2)超高頻/微波

超高頻/微波系統一般其工作頻率>400MHz,典型的工作頻段有915MHz、2450MHz、5800MHz等。系統在這些頻段上也有眾多的國際標準予以支持,基本特點是:rfid電子標籤及讀寫器成本較高、標籤內保存的數據量較大、閱讀距離較遠(可達幾米至十幾米),適應物體高速運動性能好,外形一般為卡狀,閱讀天線及電子標籤天線均有較強的方向性。

詳解RFID電子標籤的分類(按照頻率高低劃分)

超高頻段電子標籤的數據存貯容量擴容技術難度相對較大,目前國內外最大容量(一般指USER區)為64Kbits,注意是比特。微波電子標籤數據存貯容量擴容技術難度相對較易,國內有單位研製的大容量電子標籤容量達到了256KBytes,注意是字節。這兩個頻段電子標籤的典型應用包括:移動車輛識別、電子身份證、倉儲物流應用、電子閉鎖防盜(電子遙控門鎖控制器)等。相關的國際標準有:ISO10374,ISO18000-4(2.45GHz)、-5(5.8GHz)、-6(860-930 MHz)、-7(433.92 MHz),ANSI NCITS256-1999等。


(3)有源RFID電子標籤

有源RFID電子標籤內裝有電池,一般具有較遠的閱讀距離。不足之處是電池的壽命有限(3~10年);無源電子標籤內無電池,它接收到閱讀器發出的微波信號後,將部分微波能量轉化為直流電供自己工作,一般可做到免維護。相比有源系統,無源系統在閱讀距離及適應物體運動速度方面略有限制。

優點:作用距離遠,有源RFID標籤與RFID讀寫器之間的距離可以達到幾十米,甚至可以達到上百米。

缺點:體積大、成本高,使用時間受到電池壽命的限制,廠商理想指標為7-10年,但因每卡每天使用的次數及環境不同,實際工程中,有些卡只能用幾個月,有些卡可以使用5年以上。


(4)廣播發射式RFID系統

電子標籤必須採用有源方式工作,並實時將其存儲的標識信息向外廣播,RFID讀寫器相當於一個只收不發的接收機。這種系統的缺點是:RFID電子標籤因為要不斷地向外發射信息,既費電,又對環境造成了電磁汙染,而且系統的安全保密性差。倍頻式射頻識別系統實現起來有一定難度。一般情況下,讀寫器發出射頻查詢信號,電子標籤返回的信號載頻為讀寫器發出射頻的倍頻。這種工作模式對讀寫器接收處理回波信號提供了便利。但是,對無源RFID電子標籤來說,RFID電子標籤將接收的讀寫器射頻能量轉換為倍頻回波載頻時,其能量轉換效率較低。提高轉換效率需要較高的微波技巧,這就意味著更高的RFID電子標籤成本。同時這種系統工作須佔用兩個工作頻點,一般較難獲得無線電頻率管理委員會的產品應用許可。

詳解RFID電子標籤的分類(按照頻率高低劃分)

(5)反射調製式RFID系統

反射調製式RFID系統的實現主要是要解決同頻收發問題。系統工作時,讀寫器發出微波查詢(能量)信號,RFID電子標籤(無源)將部分接收到的微波查詢能量信號整流為直流電供RFID電子標籤內的電路工作,另一部分微波能量信號被RFID電子標籤內保存的數據信息調製(ASK)後反射回讀寫器。讀寫器接收到反射回的幅度調製信號後,從中解出RFID電子標籤所保存的標識性數據信息。系統工作過程中,讀寫器發出微波信號與接收反射回的幅度調製信號是同時進行的。反射回的信號強度較發射信號要弱得多,因此技術實現上的難點在於同頻接收。

(6)集成固化式電子標籤

集成固化式電子標籤內的信息,一般在集成電路生產時即將信息以ROM工藝模式注入,其保存的信息是一成不變的;現場有線改寫式RFID電子標籤一般將電子標籤保存的信息寫入其內部E2存儲區中,改寫時需要專用的編程器或寫入器,改寫過程中必須為其供電;現場無線改寫式RFID電子標籤一般適用於RFID有源類電子標籤,具有特定的改寫指令,RFID電子標籤內保存的信息也位於其中的E2存儲區。一般情況下改寫RFID電子標籤數據所需時間遠大於讀取電子標籤數據所需時間。通常,改寫所需時間為秒級,讀寫時間為毫秒級。

值得一提的是,RFID技術中所衍生的產品大概有三大類:無源RFID產品、有源RFID產品、半有源RFID產品

1、無源RFID產品發展最早,也是發展最成熟,市場應用最廣的產品。比如,公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、二代身份證等,這個在我們的日常生活中隨處可見,屬於近距離接觸式識別類。其產品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ,超高頻915MHZ。


詳解RFID電子標籤的分類(按照頻率高低劃分)


2、有源RFID產品,是最近幾年慢慢發展起來的,其遠距離自動識別的特性,決定了其巨大的應用空間和市場潛質。在遠距離自動識別領域,如智能監獄,智能醫院,智能停車場,智能交通,智慧城市,智慧地球及物聯網等領域有重大應用。有源RFID在這個領域異軍突起,屬於遠距離自動識別類。產品主要工作頻率有超高頻433MHZ,微波2.45GHZ和5.8GHZ。

有源RFID產品和無源RFID產品,其不同的特性,決定了不同的應用領域和不同的應用模式,也有各自的優勢所在。但在本系統中,我們著重介紹介於有源RFID和無源RFID之間的半有源RFID產品,該產品集有源RFID和無源RFID的優勢於一體,在門禁進出管理,人員精確定位,區域定位管理,周界管理,電子圍欄及安防報警等領域有著很大的優勢。

3、半有源RFID產品,結合有源RFID產品及無源RFID產品的優勢,在低頻125KHZ頻率的觸發下,讓微波2.45G發揮優勢。半有源RFID技術,也可以叫做低頻激活觸發技術,利用低頻近距離精確定位,微波遠距離識別和上傳數據,來解決單純的有源RFID和無源RFID沒有辦法實現的功能。簡單的說,就是近距離激活定位,遠距離識別及上傳數據。

RFID電子標籤可以識別單個的非常具體的物體,而不像條形碼那樣只能識別一類物體;可以同時對多個物體進行識讀,而條形碼只能一個一個地讀;存儲的信息量很大;採用無線電射頻,可以透過外部材料讀取數據信息。RFID電子標籤在各個行業的應用中扮演著重要的角色,但在項目中如何選擇合適的標籤很多人還比較陌生,希望這篇文章能幫到您,有其他問題可以及時聯繫我們哦!

(圖文來源於網絡,侵刪)


分享到:


相關文章: